Sistematika Penulisan Perancangan Sistem

commit to user 3

1.5 Metodologi Penelitian

Metode penelitian merupakan tahapan yang dilakukan saat melakukan suatu penelitian. Tahapan dalam penelitian meliputi : 1. Tahap Pengumpulan Data Tahap pengumpulan data dilakukan untuk menambah pengetahuan dan mencari referensi bahan. Pengumpulan data dilakukan dengan melakukan study literatur dengan membaca literatur maupun bahan –bahan teori baik berupa buku, data dari internet yang dapat membantu pembuatan tugas akhir maupun laporan tugas akhir. 2. Tahap Perancangan dan Pembuatan Alat Tahap ini merupakan perancangan dan pembuatan rangkaian yang meliputi perancangan dan pembuatan papan pcb serta pemasangan komponen pada pcb. 3. Tahap Pengisian Program Pengisian program kedalam alat yang telah dibuat dilakukan agar alat dapat bekerja. 4. Tahap Pengujian Alat Tahap pengujian alat dilakukan agar dapat mengetahui apakah sistem kerja alat telah sesuai atau belum.

1.6 Sistematika Penulisan

Penulisan tugas akhir ini terdiri dari 5 bab dimana sistematika pembahasannya sebagai berikut ini : Bab I Pendahuluan Bab I berisi tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat, metodologi penelitian, sistematika penulisan dari tugas akhir. Bab II Landasan Teori Berisi tentang dasar teori mengenai peralatan baik software atau hardware yang digunakan untuk mendukung perancangan tugas akhir. commit to user 4 Bab III Desain dan Perancangan Berisi mengenai dasar –dasar dari desain dan perancangan alat serta prinsip kerja masing –masing sistem. Bab IV Implementasi dan Analisa Berisi tentang implementasi alat, analisa sistem dan pembahasannya. Bab V Penutup Berisi tentang kesimpulan dan saran. commit to user 5 BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Perangkat Input

2.1.1 LED Infrared Transmiter

Pada LED energi listrik berubah menjadi cahaya. LED dapat memancarkan cahaya merah, hijau, kuning,biru atau infra merah tak tampak. Radiasi cahaya yang dihasilkan LED infrared sebanding dengan arus forward bias yang diberikan LED tersebut sehingga cahayanya tidak dapat dilihat oleh mata karena cahaya yang dipancarkan berada pada daerah infrared. LED infrared bekerja pada kondisi forward bias dan mempunyai penurunan tegangan, lazimnya dari 1,5V sampai 2,5V untuk arus diantara 10 dan 150 mA. Tegangan led memiliki kelonggaran yang cukup besar sedangkan kecemerlangan cahaya tergantung pada arus. Berikut gambar skematik LED dimana panah sebelah luar melambangkan cahaya yang dipancarkan. Gambar 2.1 Skematik LED dan Penampang kaki LED Karakteristik infra merah sama dengan LED pada umumnya, saat tegangan forward bias yang diberikan masih di bawah tegangan ambang LED tersebut maka arus belum bisa mengalir, tetapi setelah tegangan forward yang dikenakan pada LED mencapai tegangan ambang maka pertambahan arus akan meningkat cepat dan tegangan akan mendekati konstan. http:heri-indrawan.blogspot.com201010led-light-emitting-diode-infra- red.html , 2011 commit to user 6

2.1.2 Photodiode Receiver

Photodiode merupakan salah satu jenis dioda yang mempunyai fungsi khusus yaitu sebagai komponen dengan teknologi yang mengkombinasikan optik dan elektronika. Photodiode dibuat untuk berfungsi paling baik berdasarkan kepekaannya terhadap cahaya. Photodiode biasa digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh infrared karena photodiode dapat mengukur intensitas cahaya yang tertuju padanya. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodiode tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared. Semakin besar intensitas cahaya infra yang diterima maka kemampuannya untuk menghasilkan arus semakin besar sebaliknya kemampuan untuk menghasilkan arus akan lemah apabila intensitas cahaya infra yang diterima sermakin kecil. Ikhwanpcr, 2009 Gambar 2.2 Gambar dan Simbol Photodiode http:ikhwanpcr.blogspot.com200912prinsip-kerja-photodiode.html, 2011

2.2 Perangkat Proses

2.2.1 Mikrokontroler ATMega8535

ATMega8535 adalah mikrokontroler keluarga AVR dengan fitur yang komplit dan jumlah kaki IO yang banyak. Mikrokontroler ini memiliki IO digital sebanyak 32 buah yang terbagi menjadi 4 port yakni PORTA, PORTB, PORTC, dan PORTD. Kedelapan kaki PORTA dapat digunakan sebagai ADC dengan resolusi 10-bit. ADC yang digunakan adalah ADC include yang secara otomatis akan aktif ADCnya. ATmega8535 juga memiliki teknologi RISC Reduce Instruction Set Computing dengan kecepatan maksimal 16 MHz. commit to user 7 2.2.2 Konfigurasi ATMega8535 Konfigurasi pin mikrokontroler ATmega8535 memiliki 40 pin dengan spesifikasi konfigurasi pin –pinnya seperti pada gambar konfigurasi pin ATMega8535 di bawah ini : Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega 8535 http:www.atmel.comdynresourcesprod_documentsdoc2502.pdf ,2011 Gambar diatas merupakan susunan dari pin –pin mikrokontroler ATMega8535, penjelasan tentang pin atau kaki pada ATMega 8535 sebagai berikut ; a. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukkan catudaya. b. GND adalah pin ground. c. Port A PA0,…,P7 merupakan port IO dan pin masukkan ADC. Port A ini merupakan 8 bit directional port IO. Setiap pinnya menyediakan internal pull-up resistor dapat diatur per bit. Kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi AD converter. Tabel 2.1 menyajikan fungsi khusus port A. commit to user 8 Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port A Pin Port Fungsi Khusus PA0 ADC0 ADC input chanel 0 PA1 ADC0 ADC input chanel 1 PA2 ADC0 ADC input chanel 2 PA3 ADC0 ADC input chanel 3 PA4 ADC0 ADC input chanel 4 PA5 ADC0 ADC input chanel 5 PA6 ADC0 ADC input chanel 6 PA7 ADC0 ADC input chanel 7 d. Port B PB0,…,PB7 adalah port IO dan pin yang memiliki fungsi khusus yaitu TimerCounter, komparator analog dan SPI. Tabel 2.2 menyajikan fungsi alternatif khusus port B. Tabel 2.2. Fungsi Khusus Port B Pin Port Fungsi Khusus PB0 T0 = timercounter 0 external counter input PB1 T1 = timercounter 0 external counter input PB2 AIN0 = analog comparator positive input PB3 AIN1 = analog comparator positive input PB4 SS = SPI slave select input PB5 MOSI = SPI bus master input slave input PB6 MISO = SPI bus master input slave output PB7 SCK = SPI bus serial clock e. Port C PC0,…,PC7 merupakan port IO dan memiliki fungsi khusus yaitu komparator analog dan Timer Oscillator. Dua pin port C yaitu PC6 dan PC7 juga memiliki fungsi alternative sebagai oscillator untuk timercounter2. Tabel 2.3 menyajikan fungsi khusus port C. Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port C Pin Port Fungsi Khusus PC0 SLC Two-wire Serial Bus Clock Line PC1 SDA Two-wire Serial Bus Data InputOutput Line PC6 TOSC1 Timer Oscilator Pin 1 PC7 TOSC2 Timer Oscilator Pin 2 commit to user 9 f. Port D PD0,...,PD7 merupakan port IO dan port khusus komparator analog, interrupt eksternal dan komunikasi serial. Pin –pin port D juga memilki fungsi – fungsi alternative khusus. Tabel fungsi khusus portD disajikan pada tabel 2.4. Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port D Pin Port Fungsi Khusus PD0 RDX UART input line PD1 TDX UART output line PD2 INT0 eksternal interrupt 0 input PD3 INT1 eksternal interrupt 1 input PD4 OC1B Timercounter1 ouput compareB match output PD5 OC1A Timercounter1 ouput compareB match output PD6 ICP TimerCounter1 input capture pin PD7 OC2 TimerCounter2 output compare match output g. RESET merupakan port yang digunakan untuk mereset mikrokontroler. h. XTAL1 dan XTAL2 adalah port masukkan clock eksternal. i. AVcc merupakan port masukan untuk ADC. j. AREF merupakan port tegangan referensi analog untuk ADC.

2.2.3 Arsitektur ATMega8535

Mikrokontroler ATMega 8535 memiliki arsitektur sebagai berikut : a. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran. b. Tiga buah TimerCounter dengan kemampuan perbandingan. c. CPU terdiri dari 32 register. d. SRAM sebesar 512 byte e. Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu : PortA, Port B, Port C dan Port D. f. Memori flash sebesar 8KB dengan kemampuan Read While Read

2.2.4 Fitur ATMega8535

Fitur yang dimiliki oleh ATMega 8535 sebagai berikut ; a. Kapasitas memori flash 8KB, SRAM sebesar 512 byte dan EEPROM sebesar 512 byte. commit to user 10 b. System mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz. c. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 saluran.

2.3 Perangkat Output

2.3.1 Motor servo

Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem closed feedback di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Gambar 2.4 Motor servo http:electrocontrol.files.wordpress.com201105servo.gif, 2011 Motor servo memiliki torsi yang kuat karena internal gearnya. Motor servo memiliki : a. Bagian output memiliki 3 kabel : power, ground dan control b. Sinyal control mengendalikan posisi c. Operasional dari motor servo dikendalikan oleh sebuah pulsa selebar ± 20 ms, dimana lebar pulsa antara 0.5 ms dan 2 ms menyatakan akhir dari range sudut maksimum. d. Konstruksi didalamnya meliputi internal gear, potensiometer, dan feedback control . commit to user 11

2.3.2 LCD 2 x16

Liquid Crystal Display LCD digunakan sebagai tampilan dari sebuah informasi. LCD yang digunakan mempunyai lebar display 2 baris 6 kolom atau biasa disebut dengan LCD character 2x16, dengan 16 pin konektor, seperti gambar di bawah ini : Gambar 2.5 LCD 2x16 karakter http:www.modtronix.compopup_image.php?pID=207 ,2011 Tabel fungsi dan pin LCD 2x16 dapat dilihat pada Tabel 2.5. commit to user 12 Tabel 2.5 Fungsi dan Pin LCD PIN Nama Fungsi 1 VSS Ground 2 VCC Power supply +5 Volt 3 VEE Pengatur Kontras 4 RS Register Select 0 = Register Perintah 1 = Register Data 5 RW Read Write 0 = write mode 1 = read mode 6 E Enable 0 = enable 1 = disable 7 DB0 Data bus 0 8 DB1 Data bus 1 9 DB2 Data bus 2 10 DB3 Data bus 3 11 DB4 Data bus 4 12 DB5 Data bus 5 13 DB6 Data bus 6 14 DB7 Data bus 7 15 VB+ Tegangan untuk menyalakan lampu LCD + 16 VB- Tegangan untuk menyalakan lampu LCD -

2.3.3 Seven Segment

Display seven segment penampilan tujuh seven segment yaitu dari tujuh LED a sampai g. Setiap LED disebut segment karena membentuk bagian dari karakter yang akan ditampilkan. Gambar dibawah menampilkan bentuk fisik dari penampilan seven segment : commit to user 13 Gambar 2.6 Bentuk fisik Seven Segment http:repository.binus.ac.idcontentH0461H046142714.pdf , 2011 Seven Segment ada 2 tipe yaitu common anoda kaki anoda dihubungkan bersama dan common katoda kaki katoda dihubungkan bersama. Bedanya common anoda dan common katoda adalah pada kaki common nya, untuk common anoda kaki common nya berupa anoda dari delapan LED, sedangkan common katoda kaki common nya berupa katoda dari delapan LED. Berikut gambar hubungan masing – masing led yang dirangkai pada common katoda dan common anoda : Gambar 2.7 Common Anoda dan Common Katoda Seven Segment http:www.zanexio.comtutorialmicro-8051Belajar-Pemograman-Seven- Segment.html, 2011 2.6 Tabel Address Untuk Seven Segment Display Dp g f e d c b a Output 1 O 1 1 P 1 1 E 1 1 N 1 1 1 1 1 1 - commit to user 14 BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN

2.1 Perancangan Sistem

Diagram blok dari simulasi palang pintu otomatis bus BST dengan menggunakan mikrokontroler ATMega8535 seperti pada Gambar 3.1. LED Infrared Transmiter BUS Photodiode2 Receiver Halte Seven Segment LCD Motor Servo Mikrokontroler ATMega8535 Photodiode1 Receiver Halte Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Simulasi palang pintu otomatis menggunakan beberapa rangkaian yang digabungkan dan di program untuk membuka dan menutup secara otomatis. Perancangan simulasi palang pintu di atas menggunakan photodiode1 yang berfungsi menerima data yang di pancarkan oleh infrared yang di pasang pada bus BST. Pada rangkaian photodiode1 dan photodiode2 di sambungkan dengan power supply 5V sebagai sumber tegangannya. Setelah data diterima oleh photodiode1 maka akan diproses oleh mikrokontroler dan digunakan motor servo yang berfungsi sebagai penggerak yang dipasangkan pada palang pintu sehingga bisa membukakan palang pintu serta LCD akan menampilkan kondisi palang pintu open yang di infomasikan ke operator sedangkan tampilan seven segment menginformasikan kondisi open pada pengemudi bis BST, jika data yang diberikan oleh infrared mengenai photodiode kedua maka palang pintu akan membuka selama bus BST melewati palang dan commit to user 15 bisa menutup kembali setelah bus melewati photodiode2 sebagai pengatur agar palang pintu bisa menutup kembali. Penggunaan seven segment untuk menampilkan pada saat palang dalam kondisi terbuka maupun tertutup untuk diinformasikan kepada pengemudi BST. Photodiode2 akan jalan, jika photodiode 1 telah terdeteksi maka photodiode2 akan bisa menutup. .

2.2 Analisa Kebutuhan